Beschreibung der bei Cathelco-Anwuchsschutzsystemen eingesetzten Technologie

Unsere Cathelco-Anwuchsschutzsysteme (MGPS), auch bekannt unter der Bezeichnung Antifouling-System, bestehen in der Regel aus Kupfer- und Aluminiumanodenpaaren, die in Seekästen oder Filtern montiert und an die Bedienungstafel angeschlossen werden. Falls bordseitig Kupfer-Nickel-Rohrleitungen zum Einsatz kommen, wird anstelle der Aluminiumanode eine Eisenanode eingesetzt.

Im Einsatz setzt die Kupferanode Ionen frei, die mit dem Meereswasserstrom mitgeführt werden und dadurch verhindern, dass Seepocken und Muscheln sich in den Rohrleitungen festsetzen und sich dort vermehren. Die Freisetzung einer geringen Menge an Kupferionen in einer Konzentration von nur zwei Teilen pro Milliarde reicht aus, um zu vermeiden, dass sich die Seepocken und Muschellarven vermehren. Anstatt dass sich die Larven in Rohrleitungen, Seekasten und Filtern festsetzen, gelangen sie über das Kühlsystem direkt zur Abwasserausleitung.

Ohne Anwuchsschutz setzen sich Meeresorganismen in den Leitungen fest und können dort Verstopfungen hervorrufen, sodass die Effizienz des Kühlwassersystems beeinträchtigt wird.

Ein System mit Doppelfunktion

Die Wirkung der Kupferionen wird durch Aluminiumhydroxid ausgelöst, welches sich an der Aluminiumanode bildet, die den Kupfer schichtweise von den Kupferanoden ablöst. Die hoch gelatinösen Kupferaluminiumhydroxidflocken werden durch das System gespült und verbreiten sich in jenen Abschnitten in Oberflächennähe der Rohrleiten, wo eine langsame Fließgeschwindigkeit herrscht und sich die Larven der Weich- und Krebstiere am liebsten ansiedeln. Das hat zur Folge, dass die Larven direkt in die Abwasserausleitung gelangen.

Gleichzeitig bildet sich eine Kupfer-Aluminiumschicht an der Innenwand der Rohrleitung, um der Korrosion entgegenzuwirken. Auf diese Art hat das System eine Doppelfunktion beim Schutz der Meerwasserrohrleitungen: Anwuchsschutz und Korrosion.

Abbildung oben: Im Seekasten montierte Anoden

Wenn ein System während des Schiffbaus installiert wird, werden die Anoden in der Regel unter Verwendung von speziellen Muffen oder Flanschen im Seekasten eingebaut. Falls ein System vor geplanter Trockenlegung nachgerüstet werden muss, können die Anoden in den Wasserfiltern installiert werden. Dies vereinfacht den Austausch, wenn die Anoden erneuert werden müssen.

In besonderen Fällen, in denen das Cathelco-System installiert wird, um bestehende chemikalien-basierte Antifouling-Systeme zu ersetzen, können die Anoden in Elektrolysetanks montiert werden, um die Installationskosten zu senken, da die bestehenden Rohrleitungen verwendet werden können.

Optionen und Funktionen der Cathelco-Anwuchsschutzsystme (MGPS)

  • Durch Kupfer- und Aluminiumanoden geschützte Stahlrohrleitungen
  • Durch Kupfer- und Eisenanoden geschützte Kupfer-Nickel-Rohrleitungen
  • Im Seekasten montierte Anoden werden typischerweise während des Schiffsbaus installiert und im Trockendock ausgetauscht
  • Im Sieb montierte Anoden können ersetzt werden, wenn das Schiff im Hafen ist
  • Elektrolysetanks können dazu eingesetzt werden, um die auf Chemikalien basierenden Systeme zu ersetzen oder kommen dann zum Einsatz, wenn eine Montage im Seekasten oder Sieb nicht durchführbar ist
  • Umweltfreundliche chemikalienfreie Systeme kommen in der Regel mit einer Kupferkonzentration von unter zwei Teilen pro Milliarde aus.
Image above: Seachest anode installations

Image above: Seachest anode installations

 

Image above: Strainer mounted anodes

Bewuchs und Korrosion

Die Korrosion wird auf zwei Arten beschleunigt. Der Bewuchs auf Metalloberflächen führt zu einer geringeren Sauerstoffkonzentration unterhalb der Bewuchsschicht. Dieser Bereich wirkt dann wie eine Anode, wenn er mit sauerstoffhaltigem Meerwasser in Kontakt gelangt, wobei es unter der Bewuchsschicht zu einer Lochkorrosion kommt. Eine weitere Korrosionsursache sind Bakterien – Sulfat reduzierende Bakterien und eisenoxidierende Bakterien sind gut bekannte Beispiele für Mikroorganismen, deren biologische Aktivität oder Metabolismus von Stoffen dazu geeignet ist, Korrosion zu verursachen. Diese Bakterien sind beispielsweise in Zonen heimisch, in denen die Sauerstoffkonzentration gering ist, beispielsweise unter Weich- und Krebstierbewuchs oder verbreiten sich in entgastem Wasser, wie in Ölspeichertanks und Flutwasser vorhanden. Eine effiziente Kontrolle des Bewuchses verringert die Loch- und Spaltkorrosion.

Die meisten Cathelco-Anwuchsschutzsysteme verfügen über eine Doppelfunktion, die gleichzeitig Anwuchs- und Korrosionsschutz gewährleistet. Bei Stahlrohrleitungen sind die korrosionsverhindernden Anoden aus Aluminium, während Kupfer-Nickel-Rohrleitungen durch Eisenanoden geschützt werden. Nach dem Anbringen dieser Anoden reduziert sich die Korrosionsrate erheblich und erhöht die Lebensdauer der Rohrleitungen anderer Komponenten, die an das Meerwassersystem angeschlossen sind.

Antifouling-Elektrolysetanks

Die auf Deck montierten Elektrolysetanks sind so konzipiert, dass sie das dosierte Meerwasser über Rohrleitungen in die Seekasten pumpen. Kupferionen werden über das Rohrleitungssystem mitgeführt und eliminieren die Verstopfungen, die durch Seepocken und Muscheln hervorgerufen werden. Die Kontrollmechanismen können mit den Einlaufventilen oder Pumpen verbunden werden, um die Dosierung zwischen Seekästen zu regulieren, die nicht im Einsatz sind. Diese Anlagen werden für jedes Einsatzgebiet gesondert entwickelt und auf Schlitten montiert sowie installationsbereit als Fertigmodul geliefert.